Tài liệu ôn thi vào lớp 10 tuyển sinh môn vật lý tham khảo

Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế: - Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặtvào hai đầu dây dẫn đó.. Định luật Ôm: - Định luật: Cườn

TRƯỜNG THCS MINH TIẾN

CHƯƠNG TRÌNH ÔN THI TUYỂN SINH THPT – VẬT LÝ 9

Năm học: 2012 – 2013 (Mỗi buổi dạy tính 3 tiết)

Phần I: KIẾN THỨC CHUNG

1 1 Định luật Ôm - Bài tập về Định luật Ôm

2 2 Điện trở dây dẫn – Biến trở - Bài tập về Định luật Ôm

và công thức tính điện trở, biến trở

3 3 Công suất điện – Điện năng sử dụng Định luật Jun

-Len xơ

4 4 Bài tập tổng hợp về Định luật Ôm, công, công suất,

Định luật Jun - Len xơ

5 5 - Lý thuyết phần điện từ: Nam châm, từ trường, lực điện

từ, động cơ điện một chiều

- Bài tập về quy tắc nắm tay phải và quy tắc bàn tay trái

6 6 - Hiện tượng cảm ứng điện từ và ứng dụng,

Truyền tải điện năng đi xa – Máy biến thế

- Bài tập về máy biến thế và truyền tải điện năng đi xa

7 7 Hiện tượng khúc xạ ánh sáng – Thấu kính hội tụ, thấu

(Theo kế hoạch chung của Nhà trường)

DUYỆT CỦA BAN GIÁM HIỆU Thạch Tiến, ngày 13 tháng 05 năm 2013

NGƯỜI LẬP CHƯƠNG TRÌNH

Nguyễn Văn Sơn

Ngày: 17.05.2013 Bài 1:

ĐỊNH LUẬT ÔM

A Mục tiêu:

- Ôn tập lại cho học sinh các kiến thức về định luật Ôm tổng quát, định luật

Ôm áp dụng cho các loại đoạn mach: nối tiếp, song song, hỗn hợp; đồ thị biểu diễn

sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế

- Rèn luyện kỹ năng giải các bài tập về đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch songsong và đoạn mạch hỗn hợp

- Rèn kỹ năng tính toán

B Nội dung:

I Một số kiến thức lý thuyết:

1 Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế:

- Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặtvào hai đầu dây dẫn đó

- Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế làmột đường thẳng đi qua gốc tọa độ

2 Định luật Ôm:

- Định luật: Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu

điện thế đặt vào hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây

- Hệ thức của định luật:

I = URTrong đó: I là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn - đơn vị đo là Ampe(A)

U là hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây - đơn vị đo là Vôn (V)

R là điện trở của dây - Đơn vị đo là Ôm ()

3 Đoạn mạch nối tiếp:

Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp: Được biểu diễn như hình vẽ: Hình 1.1

Trong đó: R1; R2 là các điện trở

UAB là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch,

U1là hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1;

U2là hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2;

I1, I2lần lượt là cường độ dòng điện qua điện

Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song: Được biểu diễn như hình vẽ: Hình 1.2

Điện trở R1mắc song song với điện trở R2;

UAB là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch, U1 là hiệu điện thế giữa hai đầuđiện trở R1; U2là hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2; I1, I2 là cường độ dòng điệnchạy qua các điện trở R1, R2

- Từ công thức định luật Ôm I = U

R suy ra R = UI hoặc U = I.R theo toánhọc tuy nhiên không được khẳng định R phụ thuộc vào U, I hoặc U phụ thuộc vào I

Bài 1: Giữa hai điểm MN của một mạch điện, có hiệu điện thế không đổi U = 12V,

người ta mắc nối tiếp hai điện trở R1= 10  và R2= 14 

a Tính điện trở tương đương của đoạn mạch

b Tính cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch, cường độ dòng điện chạy quacác điện trở và hiệu điện thế ở hai đầu mỗi điện trở

c Mắc thêm điện trở R3nối tiếp với hai điện trở trên, dùng vôn kế đo được hiệuđiện thế ở hai đầu R3là U3= 4V Tính điện trở R3

Hướng dẫn:

a Điện trở tương đương của đoạn mạch là: Rtd= R1+ R2= 24 

b Cường độ dòng điện qua mạch chính: I = U

R

= 1224

c Vì R3nối tiếp với R1, nối tiếp với R2nên U = U1+ U2 + U3= 12 V.

Mà U3= 4V nên U12= 8V

Theo câu a) ta có R12= 24  , áp dụng công thức định luật Ôm, ta có:

Cường độ dòng điện qua đoạn mạch là I = I12 = U12

R12

= 824

= 13(A)

Vì ba điện trở mắc nối tiếp nên I1= I2= I3= I = 1

Điện trở R3có giá trị là: R3= 4 : 1

3

= 12( )

Bài 2: (Dùng cho 9.3): Cho 2 điện trở R1 =

30  :R2 = 20  được mắc song song với nhau

như sơ đồ hình a) Hãy xác định :

a) Điện trở tương đương R12 của đoạn

mạch AB

b) Nếu mắc thêm vào điện trở R2 = 12 

vào đoạn mạch như hình b) thì điện trở tương đương R123của đoạn mạch AC là baonhiêu?

1 20

1 30

1 R

1 R

1 R

1

3 2 1

R4song song với R3thì số

chỉ của Ampe kế sẽ thay đổi như thế nào? (Cho U không đổi)

R 1

R 2Hình a

Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch là: U = 0,5 10 = 5 (V).

Hiệu điện thế ở hai đầu R1là: U1= I1 R1= 0,5 4 = 2 (V)

Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn R2// R3là: U23= I23 R23= 0,5 6 = 3 (V)

R3

= 315

Bài 4: Cho hai điện trở R1= 20  chịu được cường độ dòng điện tối đa là 2A và

R2= 40  chịu được dòng điện tối đa là 1,5A

a Nếu mắc nối tiếp hai điện trở này vào mạch thì phải đặt vào hai đầu đoạnmạch một hiệu điện thế tối đa là bao nhiêu?

b Nếu mắc song song hai điện trở này vào mạch thì phải đặt vào hai đầu đoạnmạch một hiệu điện thế tối đa là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

a Khi mắc hai điện trở nối tiếp thì cường độ dòng điện của hai điện trở ởtrong mạch là bằng nhau Mặt khác hai điện trở này chịu được cường độ dòng điệntối đa là khác nhau nên để hai điện trở không bị hỏng thì cường độ dòng điện củatoàn mạch phải bằng cường độ dòng điện nhỏ nhất mà hai điện trở chịu được, hay:

I = I1= I2 = 1,5 (A)

Điện trở tương đương của đoạn mạch là Rtd= R1+ R2= 60 

Vậy hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch là: U = I Rtd= 90 (V)

b Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai đầu R

1là: U

1= I

1 R

1= 40 (V);Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai đầu R2là: U2= I2 R2= 60 (V).Khi mắc hai điện trở R1và R2song song với nhau thì hiệu điện thế ở hai đầu cácđiện trở bằng nhau và bằng hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch nên để hai điện trởkhông bị hỏng thì hiệu điện thế lớn nhất có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch là:

U = U1= U2= 40 (V)

Ngày: 20.05.2013 Bài 2:

ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN – BIẾN TRỞ

A Mục tiêu:

- Củng cố - ôn tập lại các kiến thức về sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dàidây, tiết diện dây và vật liệu làm dây Hiểu được cấu tạo, hoạt động, nguyên tắc chếtạo biến trở và sử dụng biến trở để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch

- Rèn luyện kỹ năng giải bài tập về điện trở - biến trở: Tính các thành phần trongcông thức điện trở; sử dụng biến trở trong mạch; các bài tập về định luật Ôm trong đó

- Điện trở của dây dẫn điện có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại

vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn đó: Error! Objects cannot be created from editing field codes

- Điện trở của dây dẫn điện phụ thuộc có cùng chiều dài và được làm từ cùng

một loại vật liệu thì tỷ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn đó: Error! Objects

cannot be created from editing field codes.

- Điện trở của dây dẫn điện phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn Các vật liệukhác nhau thì có điện trở suất khác nhau

- Điện trở suất: Kí hiệu: , đọc là rô; đơn vị: .m

Nói điện trở suất của một chất hay một vật liệu nào đó là  nghĩa là một đoạn dâybằng chất đó có chiều dài 1m, tiết diện 1m2 thì có điện trở là R = 

- Biến trở sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch

II Bài tập vận dụng:

Bài 1: Hai dây dẫn bằng đồng, có cùng tiết diện, dây thứ nhất có điện trở là 2 và có

chiều dài 10m, dây thứ hai có chiều dài 30m Tìm điện trở của dây thứ hai?

- Lời giải: Vì hai dây dẫn đồng chất tiết diện đều nên:

R: điện trở của dây dẫn; đơn vị: 

: điện trở suất; đơn vị: .ml: chiều dài dây dẫn; đơn vị: mS: tiết diện dây dẫn; đơn vị: m2

.l R

=

10

30 2

=6

Bài 2: Hai dây nhôm có cùng chiều dài Dây thứ nhất có tiết diện 2,5mm2 và có điệntrở R1= 330 Hỏi dây thứ hai có tiết diện 12,5mm2thì có điện trở R2là bao nhiêu?

Vì R nt Rbnên điện trở tương đương của đoạn mạch là: Rtd= R1+ Rb

- Khi C trùng với M thì phần biến trở tham gia vào mạch điện có giá trị bằng 0nên điện trở tương đương của toàn mạch: Rtd = R1

- Khi C trùng với N thì phần biến trở tham gia vào mạch điện có giá trị lớn nhất,bằng giá trị cực đại của biến trở

Bài 4: Một mạch điện gồm có một nguồn

điện và một đoạn mạch nối với hai cực

của nguồn Trong một đoạn mạch gồm có

một dây dẫn có điện trở R, một biến trở và

một và một Ampe kế mắc nối tiếp Hiệu

điện thế của nguồn không đổi, Ampe kế

có điện trở không đáng kể Biến trở là

biến trở con chạy có ghi 100  - 2A

a Vẽ sơ đồ mạch điện và nêu ý

nghĩa những con số ghi trên biến trở

b Biến trở làm bằng dây Nikelin, điện trở suất  = 0,4 10-6.m và đườngkính tiết diện ngang 0,2 mm Tính chiều dài dây làm biến trở.

c Di chuyển con chạy của biến trở, người ta thấy Ampe kế chỉ trong khoảng

từ 0,5A đến 1,5A Tính hiệu điện thế của nguồn và điện trở của biến trở

Hướng dẫn:

a 100  là giá trị điện trở lớn nhất mà biến trở có thể có được;

2A là cường độ dòng điện lớn nhất có thể đặt vào hai đầu biến trở

b Điện trở của biến trở là:

R =  l

S

=  l

 d24

R + 100Giải hệ phương trình ta được: R = 50  và U = 75V

Bài 5: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:

Biết UAB= 16.5V Hỏi giá trị cực đại của

biến trở là bao nhiêu? Biết khi đèn sáng bình

thường hiệu điện thế và điện trở của đèn là

6V và 12, cường độ dòng điện qua R2là 0.2A

X

R2

BA

2 Rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức về công suất và công của dòng

điện,Định luật Jun - Len xơ để làm bài tập

3 Học sinh có thái độ yêu thích môn học

2 Năng lượng của dòng điện gọi là điện năng

- Công của dòng điện sản ra trên một đoạn mạch (hay một dụng cụ) là số đolượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạng năng lượngkhác

- Công thức: A = P t = U.I.t

- Dụng cụ đo điện năng trong thực tế: Công tơ điện

- Một số chỉ trên công tơ điện là 1kW.h

1kWh = 3,6 106J

3 Định luật Jun - Len xơ:

- Định luật: Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuậnvới bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòngdiện chạy qua dây dẫn

- Công thức của định luật: Q = I2Rt

Trong đó: - I là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn - Đơn vị do là Ampe (A);

- R là điện trở của dây dẫn - Đơn vị đo là Ôm ();

- t là thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn - Đơn vị đo là giây (s);

- Q là nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn trong thời gian t -Đơn vị đo là Jun(J)

- Mối quan hệ giữa đơn vị Jun(J) và đơn vị calo(cal):

1Jun = 0.24calo;

1calo = 4.18Jun

II Bài tập vận dụng:

Bài 1: Một bóng đèn có ghi 12V – 6W.

a Nêu ý nghĩa của các con số ghi trên bóng đèn

b Tính cường độ dòng điện định mức và điện trở của đèn

Tóm tắt: Đ: (12V- 6W)

a) Ý nghĩa số 12V- 6W

a) Iđm = ? R = ?

a) 12V là hiệu điện thế định mức cần đặt vào hai đầu bóng đèn để đèn sáng

bìnhm thường

Khi đó đèn tiêu thụ công suất là 6W

b) Cường độ dòng điện định mức của đèn là

Từ công thức: P = U.I  I = 0 , 5 ( )

12

6

A U

P

U R R U

Đáp số: I = 0,5A ; R = 24 

Bài 2: Trên một bàn là có ghi 110V – 550W, trên một đèn ghi 110V – 100W.

a Nếu mắc bàn là nối tiếp với đèn vào mạch điện có hiệu điện thế 220V thì đèn

và bàn là có hoạt động bình thường không? Tại sao?

b Muốn cả đèn và bàn là hoạt động bình thường ta phải mắc thêm một biến trở.Hãy vẽ sơ đồ mạch điện và tính giá trị điện trở của biến trở khi đó

Giải

a Nếu mắc đèn và bàn là nối tiếp và mắc vào mạch điện có HĐT 220V thì đèn

và bàn là hoạt động không bình thường, đèn sẽ hỏng còn bàn là sẽ ngừng hoạt động

vì mạch hở

Bởi vì: Khi đó Rm= Rđ+ Rbl= 1102

100

+ 1102550

= 143 ()

Iđ = Ibl= Um

Rm

= 220143

b Sơ đồ mạch điện như hình sau:

Giá trị của biến trở:

a R1mắc nối tiếp với R2vào nguồn điện có hiệu điện thế 220V

b R1mắc song song với R2 và mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế là 220V

c Có nhận xét gì về hai kết quả trên?

ra trên điện trở kia

Khi hai điện trở mắc song song, nếu điện trở này gấp bao nhiêu lần điện trởkia thì nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở này lại nhỏ gấp bấy nhiêu lần nhiệt lượng tỏa

ra trên điện trở kia

Khi hai điện trở mắc nối tiếp thì nhiệt lượng tỏa ra trên chúng nhỏ hơn khi haiđiện trở đó mắc song song (với hiệu điện thế không đổi)

Bài 5: Trên một dây điện trở được dùng để đun nước có ghi 220V - 484W Người ta

dùng dây điện trở trên ở hiệu điện thế 200V để đun sôi 4 lít nước từ 300C đựng trongmột nhiệt lượng kế

a Tính cường độ dòng điện qua điện trở khi đó

b Sau 25 phút nước trong nhiệt lượng kế đã sôi chưa?

c Tính lượng nước trong nhiệt lượng kế để sau 25 phút thì nước sẽ sôi

Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, bỏ qua sự mất mát nhiệt

Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước trong nhiệt lượng kế là:

Qn= m.c(100 - 30) = 4.4200.70 = 1176000 (J)

Ta thấy Qt< Qnnên nước trong nhiệt lượng kế chưa sôi được

c Lượng nước trong nhiệt lượng kế có thể sôi trong 25 phút là:

M = 600000

4200.70

 2 (kg)  V = 2 lít

Ngày: 26.05.2013

Bài 4: BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ ĐỊNH LUẬT ÔM, CÔNG, CÔNG SUẤT,

ĐỊNH LUẬT JUN - LEN XƠ.

A Mục tiêu:

- Rèn luyện kỹ năng giải các bài tập tổng hợp phần điện học, trong đó trọng tâm

về định luật Ôm, tính chất đoạn mạch nối tiếp, song song, công, công suất điện, địnhluật Jun - Len xơ

- Vận dụng các kiến thức để giải các bài tập trong đó đoạn mạch có sử dụng cácdụng cụ điện; xác định điều kiện để dụng cụ hoạt động bình thường, và so sánh sựhoạt động của các dụng cụ trong mạch

- Rèn luyện kỹ năng trình bày lời giải bài tập Vật lý (phần điện học)

B Nội dung:

Bài 1: Cho hai bóng đèn Đ1: 120V - 40W; Đ2: 120V - 60W

a Tính cường độ dòng điện định mức và điện trở của các đèn

b Đèn nào sáng hơn trong mỗi trường hợp sau:

- Mắc hai bóng đèn song song vào mạng điện có hiệu điện thế U = 120V

- Mắc hai bóng đèn nối tiếp và mắc vào mạng điện có hiệu điện thế U = 240V

= 13

P2= P2dm= 60W Vì P1< P2nên đèn hai sáng hơn đèn 1

- Khi mắc chúng nối tiếp nhau và mắc vào mạch điện có hiệu điện thế 240Vthì cường độ dòng điện qua hai đèn là:

I1= I2 = U

R1+ R2

360 + 240 = 0,4 (A).

Do I1> I1dm nên đèn Đ1sáng hơn mức bình thường (và dễ bị hỏng)

I2< I2dmnên đèn Đ2sáng yếu hơn mức bình thường

Lúc này P1= I1 R1= 0,42 360 = 57,6 (W)

P2= I2 R2= 0,42 240 = 38,4 (W)

Do đó đèn Đ1sáng hơn đèn Đ2

Bài 2: Cho ba điện trở: R1= 1  , R2= 2  , R3= 3 

a Tính điện trở tương đương của ba điện trở trong các trường hợp:

- Ba điện trở mắc nói tiếp;

- Ba điện trở mắc song song;

- R1nối tiếp với R2sau đó mắc song song với R3;

X

Đ2

R3

UK

- R2mắc song song với R3rồi mắc nối tiếp với R1

b Tính cường độ dòng điện qua điện trở và qua mạch chính khi mắc như

trường hợp 3 của câu a

c Thay điện trở R2bằng một bóng đèn 6V - 9W thì phải mắc bóng đèn trên vớihai điện trở R1và R2như thế nào để khi mắc chúng vào nguồn điện 6V thì đèn sángbình thường Trong các cách mắc đó cách mắc nào có lợi hơn?

Bài 3: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch

không đổi và bằng 12V; Đèn Đ1: 6V - 4,5W; Đèn Đ2: 3V - 1,5W; điện trở R3= 4 .Coi điện trở của các đèn không đổi, điện trở của khoá K và các dây nối không đángkể

a Khi khoá K đóng:

- Tính điện trở của các đèn và

điện trở tương đương của đoạn mạch

- Tính cường độ dòng điện qua

Điện trở của các đèn lần lượt là:

R1= U1

P1

= 624,5

= 8 () ; R2= U2

P2

= 321,5

= 6 ()

Điện trở tương đương của đoạn mạch Đ2// R3là: R23= R2 R3

R2+ R3

= 6.46+4

= 2,4 ().Điện trở tương đương của toàn mạch là: Rtd= R1+ R23= 8 + 2,4 = 10,4 ()

b Khi khoá K đóng, cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ1và qua đoạn (Đ2// R3)là: I = I1= I23= U

Rtd

= 1210,4

1,154 (A)

Hiệu điện thế ở hai đầu đèn Đ1là: U1= I1 R1= 1,154 8 = 9,232 (V)

Hiệu điện thế ở hai đầu Đ2và R3là: U2= U3= U - U1= 2,768 (V)

Cường độ dòng điện chạy qua Đ2là: I2= U2

R2

= 2,7686

0,46 (A)Khi khoá K mở thì mạch chỉ gồm Đ1nt Đ2nên điện trở tương đương của đoạn

= 87

1,143 (A)

Cường độ dòng điện qua các đèn là: I1= I2= I = 1,143 (A)

Do đó đèn Đ1sáng yếu hơn lúc đầu còn đèn Đ2 sáng mạnh hơn lúc đầu

Bài 4: Để hai bóng đèn Đ1: 6V - 6W và Đ2: 6V - 3W có thể sáng bình thường khimắc vào mạch điện có hiệu điện thế U = 12V thì phải mắc chúng với một biến trở.Hỏi phải mắc chúng như thế nào và biến trở có giá trị bao nhiêu? Vẽ sơ đồ mạch điện

và tính hiệu suất của mỗi cách mắc Cách mắc nào có lợi hơn?

Hướng dẫn:

Cường độ dòng điện qua R: IR= Iđ1- Iđ2= 1 - 0,5 = 0,5 (A)

Giá trị của điện trở R là: R = UR

IR

= 60,5

= 12 ()

Công suất tiêu thụ trên đèn Đ1: P1 = P1dm= 6W;

Công suất tiêu thụ trên đèn Đ2: P2 = P2dm= 3W;

Công suất tiêu thụ trên R: PR= IR2 R = 0,52 12 = 3 (W)

Hiệu suất của mạch là:

Cường độ dòng điện qua điện trở R là: IR= Iđ1+ Iđ2= 1 + 0,5 = 1,5 (A)

Giá trị của điện trở R là: R = UR

IR

= 61,5 = 4 ().

Công suất tiêu thụ trên điện trở R là: PR = IR2 R = 1,52.4 = 9 (W)

Hiệu suất của mạch điện là:

Vậy cách mắc thứ nhất có lợi hơn

Bài 5: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:

c Khi K đóng, độ sáng của đèn thay đổi như thế nào? Muốn đèn sáng bìnhthường thì phải di chuyển con chạy của biến trở về phía nào của biến trở? Tính phầnđiện trở RMCcủa biến trở tham gia vào mạch điện lúc này.

d Tính công suất tiêu thụ của mạch khi K đóng

c Khi K đóng, độ sáng của đèn giảm, yếu hơn bình thường Muốn đèn sáng bìnhthường thì phải di chuyển con chạy về phía M

Giả sử con chạy tại vị trí C’, đèn sáng bình thường thì:

d Công suất tiêu thụ của mạch khi K đóng: P = Umạch Imạch = 30 0,9 = 27 (W)

Bài 6: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:

Đèn Đ: 6V - 3W, R1= 8  Khi biến trở có giá trị

Rx= 6 thì Ampe kế chỉ 1A

a Đèn có sáng bình thường không? Tại sao?

b Tính công suất của đèn và hiệu điện thế của

nguồn

c Để đèn Đ sáng bình thường thì phải dịch

chuyển con chạy của biến trở về phía nào? Tìm giá

trị Rx khi đó và số chỉ của Ampe kế

R1

XĐ

C

A

Ngày: 28.05.2013

Bài 5: NAM CHÂM TỪ TRƯỜNG LỰC ĐIỆN TỪ

-ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU.

A Mục tiêu:

- Củng cố lại các kiến thức về nam châm, từ trường của nam châm; đường sứctừ; quy tắc xác định chiều đường sức từ; quy tắc nắm tay phải; lực điện từ; quy tắcbàn tay trái; ứng dụng chế tạo động cơ điện một chiều

- Vận dụng các kiến thức để giải một số bài tập về nam châm - Từ trường

B Nội dung:

I Một số kiến thức lý thuyết:

1 Nam châm vĩnh cửu.

* Đặc điểm:

- Hút sắt hoặc bị sắt hút (ngoài ra còn hút niken, coban…)

- Luôn có hai cực, cực Bắc (N) sơn đỏ và cực Nam (S) sơn xanh hoặc trắng

- Nếu để hai nam châm lại gần nhau thì các cực cùng tên đẩy nhau, các cực khác tênhút nhau

* Kim nam châm: Luôn chỉ hướng Bắc-Nam địa lý (la bàn)

* Ứng dụng: Kim nam châm, labàn, Đi-na-mô xe đạp, Loa điện (loa điện có cả hailoại nam châm), động cơ điện đơn giản, máy phát điện đơn giản…

2 Tác dụng từ của dòng điện – Từ trường

* Thí nghiệm Ơxtet: Đặt dây dẫn song song với kim nam châm Cho dòng điện

chạy qua dây dẫn, kim nam châm bị lệch khỏi vị trí ban đầu  có lực tác dụng lênkim nam châm (lực từ)

* Kết luận: Dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng hay dây dẫn có hình dạng bất kì

đều gây ra tác dụng lực (lực từ) lên kim NC đặt gần nó Ta nói dòng điện có tác dụngtừ

* Từ trường: là không gian xung quanh NC, xung quanh dòng điện có khả

năng tác dụng lực từ lên kim NC đặt trong nó

* Cách nhận biết từ trường: Nơi nào trong không gian có lực từ tác dụng lên

kim NC (làm kim nam châm lệch khỏi hướng Bắc-Nam) thì nơi đó có từ trường

3 Từ phổ - đường sức từ

a Từ phổ: là hình ảnh cụ thể về các đường sức từ, có thể thu được từ phổ bằng

rắc mạt sắt lên tấm nhựa trong đặt trong từ trường và gõ nhẹ

4 Từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua.

a Từ phổ, Đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua:

- Từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua và bên ngoài thanh NC làgiống nhau

- Trong lòng ống dây cũng có các đường mạt sắt được sắp xếp gần như song songvới nhau

b Quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón

tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉchiều của ĐST trong lòng ống dây

5 Sự nhiễm từ của sắt, thép – Nam châm điện.

a Sự nhiễm từ của sắt thép:

* Sắt, thép, niken, côban và các vật liệu từ khác đặt trong từ trường, đều bị nhiễm từ

* Sau bị đã bị nhiễm từ, sắt non không giữ được từ tính lâu dài, còn thép thì giữ được

từ tính lâu dài

b Nam châm điện:

- Cấu tạo: Cuộn dây dẫn, lõi sắt non

- Các cách làm tăng lực từ của nam châm điện:

+ Tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây

+ Tăng số vòng dây của cuộn dây

6 Ứng dụng của NC điện:

Ampe kế, rơle điện từ, rơle dòng, loa điện (loa điện có cả hai loại nam châm), máyphát điện kĩ thuật, động cơ điện trong kĩ thuật, cần cẩu, thiết bị ghi âm, chuôngđiện…

a .Tác dụng của từ trường lên dây dẫn có dòng điện:

- Dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường, không song song với đườngsức từ thì chịu tác dụng của lực điện từ

b Quy tắc bàn tay trái:

- Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tayđến tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 900chỉ chiều củalực điện từ

8 Động cơ điện 1 chiều.

- Động cơ điện có hai bộ phận chính là NC tạo ra từ trường (Bộ phận đứng yên –Stato) và khung dây dẫn cho dòng điện chạy qua (Bộ phận quay – Rôto)

- Chuyển hóa năng lượng: Điện năng - > cơ năng

II Bài tập vận dụng:

Bài 1: Biết định hướng của một kim nam châm đặt

Bên cạnh một ống dây như vẽ bên Hãy xác định cực

của ống dây và chiều của dòng điện chạy qua các

vòng dây

BA

Hướng dẫn:

- Xác định chiều đường sức từ bên ngoài ống dây theo định hướng của kimnam châm, từ đó xác định chiều đường sức từ trong lòng ống dây và cực từ của ốngdây

- Áp dụng quy tắc bàn tay trái, xác định chiều dòng điện chạy qua các vòngdây

Bài 2: Xác định chiều đường sức từ trong các hình vẽ dưới đây:

Hướng dẫn:

Hình 1: Dòng điện chạy qua các vòng dây ở mặt trước của ống dây (phía mặt người

nhìn), có chiều từ trên xuống

Áp dụng quy tắc nắm tay phải ta xác định được chiều đường sưacs từ tronglòng ống dây đi từ A đến B

Hình 2: Dòng điện chạy qua các vòng dây ở mặt trước của ống dây (phía mặt người

nhìn), có chiều từ dưới lên

Áp dụng quy tắc nắm tay phải ta

xác định được chiều đường sưacs từ trong

lòng ống dây đi từ B đến A

Bài 3: Áp dụng quy tắc bàn tay trái xác định

chiều lực điện từ tác dụng lên đoạn dây dẫn

AB trong mạch điện vẽ ở hình bên Biết các

đường sức từ có phương vuông góc với mặt

phẳng tờ giấy, chiều từ trước ra sau

Bài 4: Xác định chiều lực điện từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện dặt trong

từ trường trong các trường hợp dưới đây

Bài 5: Khung dây dẫn ABCD quay được quanh trục OO’ có dòng điện một chiều

cường độ I chạy qua, đặt trong từ trường giữa hai cực của một nam châm Vẽ chiềucủa lực điện từ tác dụng lên cạnh AB, CD trong các trường hợp dưới đây Khung dâyABCD ở vị trí trong mỗi hình sẽ quay như thế nào? Muốn cho khung quay tròn thìphải làm gì?

A

A

O

DD

1 Hiện tượng cảm ứng điện từ:

a Cấu tạo và hoạt động của đinamô ở xe đạp

- Cấu tao: Nam châm và cuộn dây dẫn

- Hoạt động: Khi núm quay thì nam châm quay theo, xuất hiện dòng điện trong cuộndây làm đèn sáng

b Dùng NC để tạo ra dòng điện:

- Dùng NC vĩnh cửu: Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi ta đưa mộtcực của nam châm lại gần hay ra xa một đầu cuộn dây đó hoặc ngược lại

- Dùng NC điện: Dòng điện xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín trong thời gian đóng hoặc

ngắt mạch điện của NC điện, nghĩa là trong thời gian dòng điện của NC điện biếnthiên

c Hiện tượng cảm ứng điện từ:

- Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên, trong cuộn dây

xuất hiện dòng điện Dòng điện đó gọi là dòng điện cảm ứng Hiện tượng xuất hiệndòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ

- Có thể dùng 2 đèn LED mắc song song ngược chiều vào 2 đầu cuộn dây để phát

hiện sự đổi chiều của dòng điện cảm ứng, vì đèn LED chỉ sáng khi dòng điện chạyqua đèn theo 2 chiều xác định

2 Dòng điện xoay chiều:

- Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín đổi chiều khi số đường sức từ xuyênqua tiết diện S của cuộn dây đang tăng mà chuyển sang giảm hoặc ngược lại đanggiảm chuyển sang tăng Dòng điện luân phiên đổi chiều gọi là dòng điện xoaychiều

- Khi cho cuộn dây dẫn kín quay trong từ trường của nam châm hay cho nam châmquay trước cuộn dây dẫn thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng xoaychiều

3 Máy phát điện xoay chiều:

- Máy phát điện xoay chiều có hai bộ phận chính là nam châm và cuộn dây dẫn Mộttrong hai bộ phận đó đứng yên gọi là stato, bộ phận còn lại quay gọi là rôto

- Có hai loại máy phát điện xoay chiều: